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L'étude montre comment les instruments de vent varient pour le risque de boîte de vitesses de virus

Une des victimes significatives de la pandémie COVID-19 a été des activités créatives partagées, en particulier chantant et produisant la musique ensemble. Il est plus difficile atténuer ce dans cela qui chante, et le jeu des instruments de vent, au moins, ne sont pas adaptés à l'utilisation des masques. En même temps, il est dangereux de pratiquer ces activités sans s'assurer que le risque est compris, et des mesures appropriées sont mises en place de réduire le risque de transmission du virus.

Une étude neuve par l'université des chercheurs de Minnesota et un publié sur le medRxiv* de serveur de prétirage prouve en août 2020 que des instruments de vent, en particulier, sont une source de production d'aérosol significative et, en conséquence, de transmission du virus. Cette étude intéressante fournit le travail préparatoire pour établir des stratégies correctes pour l'inclusion de ces instruments dans de futurs ensembles ou même dans des rendements solos ou pendant les classes de musique.

Étude : Rétablissement d
Étude : Rétablissement d'aérosol de différents instruments de vent. Crédit d'image : M. Twister/Shutterstock

Écart tragique pendant la pratique chorale

La mémoire au moins de deux épisodes de l'infection de masse des membres de choeur, avec plusieurs morts, après des répétitions avec distancer social correcte, est encore fraîche et fournit l'épreuve que c'est une pandémie aéroportée. Le chant et les instruments de vent produisent encore des aérosols plus supérieurs (jusqu'à 104 fois) que la respiration ou parler normale, indiquant que ces activités peuvent entrer dans la catégorie superspreading si le chanteur ou le lecteur est asymptomatiquement infecté.

La recherche antérieure s'est concentrée sur des flux d'air en raison de jouer de tels instruments. Tandis que les instruments en laiton induisent le flux d'air dans la moitié par mètre de la prise, les instruments pour les bois ont une extension plus considérable de plus de 1 mètre. L'étude actuelle est basée sur la mesure des aérosols de 10 instruments de vent à différents niveaux et configurations dynamiques d'articulation du jeu. Les chercheurs prouvent que le rétablissement d'aérosol varie par des ordres de grandeur entre différents instruments et types de la musique, ainsi qu'avec le modèle de l'instrument et des caractéristiques de respiration.

Images de 10 instruments utilisés pour les mesures d
Images de 10 instruments utilisés pour les mesures d'aérosol. Les instruments en laiton comprennent (a) le tuba, (b) cor de harmonie, (c) trombone bas, et (d) trompette. les bois d'Air-avion à réaction comprennent (e) le piccolo et (f) la cannelure. les bois d'Unique-roseau comprennent la clarinette de (G) et (h) la clarinette basse. Les bois Doublereed comprennent (i) le hautbois et (j) le basson. La ligne tirée marque le circuit principal de flux dans chaque instrument.

Synthèse

Musiciens en bonne santé impliqués d'étude les 15 entre 35 et 60 ans, jouant les instruments suivants : trompette, trombone bas, cor de harmonie, tuba, cannelure, piccolo, basson, hautbois, clarinette, et clarinette basse. Pour chaque instrument, trois niveaux dynamiques et deux configurations d'articulation ont été vérifiés, avec deux techniques spéciales étant supplémentaire vérifiées pour la cannelure.

Les chercheurs ont constaté que les aérosols de ces dix instruments ont couvert ~20 à ~2400 particles/L, entourant la gamme de la respiration normale et de parler à ~90 et ~230 particles/L, respectivement. Le tuba a les aérosols inférieurs que si l'interprète respirait normalement, tandis que la trompette, le hautbois, et le produit bas de trombone davantage, comparé à parler normal. Ceci signifie que le tuba est un instrument à faible risque pour la transmission aérienne tandis que ce dernier est associé au plus gros risque.

La distribution de concentration et de grandeurs des aérosols produits de l
La distribution de concentration et de grandeurs des aérosols produits de l'instrument de musique différent joue. (a) Niveaux de concentration en aérosol mesurés aux prises de 10 instruments d'orchestre. De tels niveaux sont ramenés à une moyenne en travers de différents niveaux, configurations d'articulation, et personnes dynamiques. Les lignes tirées vertes et rouges marquent les concentrations de la respiration et de parler ramené à une moyenne au-dessus de tous les participants, respectivement (voir la Fig. S3 pour les résultats de respiration et parlants pour des musiciens jouant chaque instrument). Les régions ombragées correspondantes représentent l'écart-type (SD) de ces mesures. (b) La taille moyenne (symboles) et écart-type de taille (fléaux) des aérosols produits pendant différents jeux d'instrument par rapport à et les résultats de respiration et parlants correspondants (c.-à-d., moyenne et écart-type illustrés de la même mode que ceux dans fig. 1a). La barre d'erreur pour le fléau est écart-type du ± 1 obtenu utilisant une analyse d'amorce en sélectant fait au hasard des caractéristiques de 80% (sur 1200 groupements de données : deux participants, 600 groupements de données : un participant procurable) pour représenter l'incertitude en statistiques ensemble-faites la moyenne de la variation de taille ici. Notez qu'un des musiciens de trompette répètent trois fois au lieu de cinq fois du test et le test de trompette a 960 groupements de données. Cependant, nous avons vérifié la robustesse statistique des résultats pour nous assurer que cette petite incohérence des mesures n'influence pas nos découvertes expérimentales.

Type d'instrument

Les instruments en laiton produisent des aérosols dans la proportion inverse avec leur longueur de tube, comme avec de plus longs tubes plus étroits, l'aérosol tend à déposer à l'intérieur du tube et à ne pas atteindre la prise. L'embouchure influence également l'aérosol dans le cas des bois, particulièrement avec la cannelure et de petite flûte, qui ont un modèle d'air-avion à réaction. Ceci produit la moins concentration en tant que majeure partie du gisement de particules près du bras de mer. La fuite d'air près du bras de mer est également maximum avec les instruments d'air-avion à réaction.

Pendant que le modèle déménage au l'unique-roseau, comme avec la clarinette et la clarinette basse, et puis les doubles roseaux (hautbois et basson), ce type de dépôt réduit. Cependant, le long tube du basson signifie qu'en dépit d'être un double-roseau, il produit la concentration la plus inférieure en aérosol. La clarinette basse a également une concentration inférieure que la clarinette pour la même raison. Et en conclusion, bien que le basson soit un bois qui est comparable au trombone bas dans la longueur, l'aérosol est un ordre de grandeur inférieur, dû à la forme de l'embouchure (demi-cercle ou cône) comparée à l'orifice circulaire de ce dernier.

Indépendamment de la concentration de particules, tous les instruments de vent produisent des particules de la distribution de même taille, qui est plus grande que celle de la respiration normale ou de parler, dues à l'exhalation puissante avec jouer de tels instruments.

Dynamique et configuration d'articulation

À mesure que la force des augmentations de soufflement, le flux d'air augmente, mais la fuite et le dépôt des aérosols au bras de mer augmente également, menant à la concentration inférieure aux prises. Ainsi, quand les instruments se composent principalement des tubes droits comme le hautbois, la clarinette, et le basson, le niveau dynamique accru produit le rétablissement accru d'aérosol. Cependant, avec des instruments de type d'air-avion à réaction, le facteur de dépôt domine et mène à une corrélation négative. Avec les longs et complexes instruments, notamment le tuba, là n'est aucune corrélation, alors qu'avec les autres dans ce groupe, l'aérosol maximal est vu avec un niveau dynamique intermédiaire.

Avec les configurations de jeu mal articulées, les instruments de libre-roseau montrent une production d'aérosol plus élevée qu'avec articulé, avec la clarinette basse et le basson. Avec le hautbois et la clarinette, le mécanisme du jeu fournit un aérosol plus supérieur avec les notes articulées, qui accable le facteur de dépôt, menant à une tendance à la hausse. C'est absent avec la clarinette basse et le basson.

Influence des techniques spéciales sur la concentration en aérosol pour le rendement de cannelure. (a) Concentrations en aérosol produites du rendement de cannelure utilisant des techniques spéciales comprenant le mandrin de langue et le sifflement d
Influence des techniques spéciales sur la concentration en aérosol pour le rendement de cannelure. (a) Concentrations en aérosol produites du rendement de cannelure utilisant des techniques spéciales comprenant le mandrin de langue et le sifflement d'avion à réaction avec deux variations (c.-à-d., sifflement 1 d'avion à réaction qui a tous les trous fermés, et sifflement 2 d'avion à réaction qui laisse les trois derniers trous ouverts) par rapport à cela de la technique fondamentale. Les barres d'erreur représentent l'écart-type de la mesure. Les chiffres de vignette pour chaque technique spéciale comprennent un schéma illustrant le flux des aérosols dans le tube principal de la cannelure et de la note correspondante de musique. (b) Fonctionnements de densité de probabilité (PDFs) de la taille d'aérosol du rendement de cannelure utilisant des techniques spéciales fondamentales et différentes. La ligne tirée rouge dans chaque histogramme est la courbure log-normale de montage du pdf. Au total 16 des coffres sont employés dans la gamme de 1,4 au μm 20.

Différents facteurs

Les lecteurs qui produisent naturellement de plus d'aérosols avec parler ou respirer, émetteurs superbes appelés, produisent également de plus d'aérosols quand ils jouent. Les chercheurs n'ont vu positif, négatif, et aucune corrélation avec l'utilisation de la clarinette, du hautbois, et du basson, respectivement. C'est dû à l'utilisation des techniques de contrôle de respiration de détail pour des instruments de libre-roseau, produisant une configuration de respiration artificielle dépassante, qui diminue les effets de différentes caractéristiques de respiration naturelles sur la production d'aérosol.

Techniques de jeu

L'utilisation du mandrin de langue et du sifflement d'avion à réaction est liée presque au cinquante-pli et à l'augmentation quintuple de la production d'aérosol, respectivement. C'est dû à la chasse aux phoques du bras de mer avec les languettes, évitant la fuite d'air et le dépôt près du tube.

Les chercheurs disent, « nos découvertes peuvent être encore généralisées à d'autres bois et instruments en laiton non compris dans la présente étude et pour l'agencement sûr de différents réglages de rendement musical. »

Avis *Important

le medRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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